《混流式核主泵內部流動及其控制》是依託江蘇大學，由楊敏官擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：混流式核主泵內部流動及其控制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊敏官
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
混流式核主泵內部流動及其控制是大型壓水堆核主泵研製中的關鍵問題。本項目以具有代表性比轉速的模型泵內部流動為研究對象，運用先進的流場測量技術和基於LES的數值計算方法探索混流式核主泵內部典型流譜及非定常流動特徵。以研究泵內水力部件與流體能量傳遞、轉化機制為核心內容，深度剖析基於旋渦理論、葉柵理論的混流式葉輪內葉片與流體相互作用後的徑向、軸向動力學特性，探討徑嚮導葉與準球形殼體組合後的流動匹配問題，從能量角度結合優秀的渦動力學流場診斷方法，有目的性地探索泵內流動的有效控制途徑。試圖揭示混流式核主泵內真實的流場結構，推導混流式葉輪內新的能量傳遞模型下的推動係數，建立導葉和殼體內的流量分配及能量損失模型，初步形成主泵內部流動控制新思路。項目研究成果將對混流式核主泵內部流動機理作出新詮釋，為實現具有自主智慧財產權的主泵水力模型原始創新奠定基礎，也為高效、穩定的核主泵研製提供理論支撐。
結題摘要
核主泵內部流動及其控制是我國自主研製核主泵技術中的關鍵問題。本項目創新性地提出以實現核主泵內部流動有效控制為目標，綜合運用理論分析、LES數值計算方法和壓力脈動測試、PIV、LDV流場測量等試驗手段，系統深入地研究核主泵內複雜流動機理，並闡明了該泵的非穩態流動激勵機制。重點分析動靜干涉對該泵流動穩定性的影響，將非穩態流動結構的複雜演變過程與激勵特性進行關聯分析，描述了非穩態流動結構，揭示了關鍵激勵因素及不同非穩態流動結構對壓力脈動的影響規律。探討了徑嚮導葉與準球形壓水室的流動匹配特性並且在導葉出口連線導流環，建立了導葉與壓水室內的流量分配模型及能量損失模型，得出了合適的匹配布置方式不僅能夠改善流場而且可以提高整泵的水力效率。基於已掌握的泵內流動規律，探索了混流葉輪徑向與軸向分解方式，並定義徑向與軸向推動係數，嘗試同時用各係數描述葉片對流體的做功貢獻，從而重新認識其能量傳遞機制。對泵內水力部件進行流動控制初步探索，研究了不同葉輪與導葉的主要參數對泵能量性能、壓力脈動及不穩定內流結構的影響。發現通過改進葉片尾緣形狀在提高泵水力效率的同時，能有效抑制流動分離和尾跡結構。研究成果對核主泵內部流動機理作出新詮釋，為實現具有自主智慧財產權的核主泵水力模型原始創新奠定基礎，也為高效穩定的核主泵研製提供理論支撐。
